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科晶文獻角-ITO靶材成型方式

發布時間:2020-07-27

成型方式

參考工藝

優點

缺點

干法

冷等靜壓成型

① ITO粉按照比例放在高壓容器里面,冷等靜壓成形后,卸壓的時候利用 N 級卸壓保護,以此來保證靶材密度的均勻性,并且產生 ITO 薄膜。

ITO粉中加入水、丙酮、無水乙醇,之后放入球磨罐中進行球磨過篩操作,在剛磨具中預先干壓,最后再進行冷等靜壓成形。

密度均勻

成本高、過程繁雜,對于一些形狀不規則以及尺寸較大的靶材會造成受力不均勻的情況,所以可能會出現靶材破裂造成工人中毒的情況

沖壓成型

將胚料放入磨具中,然后對磨具施加壓力,讓它產生形變,出現一定的外形和大小

ITO中加入聚乙烯醇,過篩后加入沖壓用的模具中,成型后進行燒結

可以制作出各種形狀的工件尺寸大小也非常精準,利用自動化技術就可批量生產

再生產時靶材容易開裂

模壓成型

將粉狀、顆粒狀、纖維狀等塑料加入到一定溫度下的模具中,然后對其施壓,讓磨具內的塑料固化成定形狀

原料的利用率高,性能穩定,尺寸也好掌握,生產效率高

密度低且分布的不均勻,從而導致在后續的濺射鍍膜時會出現結瘤,會減少產品的使用時長

模壓成型+冷等靜壓工藝

ITO 粉末加入聚乙烯醇進行造粒,得到球形的ITO顆粒倒入模具中,在液壓機上用 5-10MPa 壓力進行壓制,得到粗坯。粗坯再放入冷等靜壓機中,在大于 150MPa 壓力下,得到更均勻、致密度更高的素坯。最后放入常壓氣氛燒結爐中進行高溫燒結

操作簡便,密度均勻,密度高

受液壓機尺寸限制大,生產超大尺寸靶材難度大

濕法

擠壓成型

① 將粉料、潤滑劑以及粘合劑與水混合,之后將塑料放入磨具內,施加壓力使物料成形。

操作簡單

靶材的強度小,坯料容易出現裂紋表面會有凹坑

凝膠注模成型

ITO 原料與有機單體、有機分散劑、引發劑、膠聯劑以及水混合球磨,制作出懸浮液,在將懸浮液放入到磨具,產生凝膠反應得到坯體,干燥后進行燒結。在上面的基礎上添加緩釋劑和增塑劑就可以制作大尺寸的靶材坯體。

ITO原料中加入無毒的水溶性環氧樹脂作為成形劑球磨后凝固,在進行燒結

操作便捷、成本低添加物都是有機物燒結后不會出現雜質,制作出的靶材穩定性高,均勻性好,另可制作出異形和尺寸較大的靶材

使用過多添加劑,易對環境造成污染

注漿成型

ITO 漿料中加入粘結劑、保濕劑、潤滑劑和消泡劑球磨混合,倒入不銹鋼模具內,脫模干燥后的生坯進行燒結得到大尺寸的靶材。可以加入磷化物高密度促進劑提高致密度。

ITO本身難以燒結,所以需要加入砷、銻、鉍、硒、碲或硼多種元素混合而成的專門助燒劑,在 10Mpa 的壓力下澆筑 30 分鐘再經過干燥脫脂得到生坯。

成本低密度均勻

坯體易開裂變形,自動化程度低


內容摘自《ITO 靶材成形工藝研究進展


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